ES2250221T3 - Procedimiento y dispositivo par ala preparacion de oligomeros y conjuntos de oligomeros asi como el uso del dispositivo. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo par ala preparacion de oligomeros y conjuntos de oligomeros asi como el uso del dispositivo.Info
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Abstract
Dispositivo microelectromecánico para la preparación de oligómeros, caracterizado porque al menos un elemento dosificador de líquidos (1, 4, 5, 7, 8) con al menos una microcámara de reacción (13) está integrado en un chip, en el que el elemento dosificador de líquidos presenta un microelemento calentador (8) y un canal (10) que desemboca en una boquilla (11) para expulsar el líquido y en el que la microcámara de reacción (13) se acopla directamente a la boquilla (11) por su cara opuesta al canal (10).
Description
Procedimiento y dispositivo para la preparación
de oligómeros y conjuntos de oligómeros así como el uso del
dispositivo.
La invención se refiere a la preparación de
oligómeros que se sintetizan por acoplamiento gradual de unidades
monoméricas a un material de soporte sólido. Para ello es necesaria
una protección intermedia de los elementos monoméricos mediante uno
o varios grupos protectores adecuados, que durante el acoplamiento
del elemento monomérico se transfieren al extremo de la cadena en
crecimiento y de los cuales uno se ha de disociar antes del paso de
acoplamiento siguiente para generar un extremo de cadena reactivo
(prolongable). La cadena en crecimiento se encuentra inmovilizada
en el material de soporte.
Habitualmente, para su disociación, el reactivo
usado en este proceso simplemente se elimina del soporte por lavado,
por ejemplo con acetonitrilo, pero los autores observaron que un
paso adicional de neutralización de este reactivo en algunos casos
facilita, o en otros incluso posibilita, el uso del procedimiento
de síntesis descrito.
Un ejemplo del principio de síntesis descrito es
la generación de oligonucleótidos según el procedimiento de
amidoéster del ácido fosforoso (procedimiento de amidita) o también
el procedimiento de H-fosfonato en fase sólida. El
procedimiento de amidita transcurre según el esquema representado en
la Fig. 1; en el procedimiento de H-fosfonato falta
el paso de oxidación, que se realiza conjuntamente para todas las
unidades de H-fosfonato al final de la síntesis.
Cada ciclo de síntesis comienza con la
disociación de un grupo protector dimetoxitritilo (en algunos
monómeros monometoxitritilo) ("destritilación"), seguida del
acoplamiento del monómero siguiente, un "paso de rematado" para
la eliminación de las cadenas no alargadas y, finalmente, la
oxidación del fósforo. Este ciclo de síntesis está bastante
optimizado y se realiza de forma rutinaria en máquinas automáticas
correspondientes con unos rendimientos del acoplamiento superiores a
99% por acoplamiento.
Aún así, mediante la incorporación de un sencillo
paso adicional en el ciclo de síntesis, es posible explotar nuevos
campos de aplicación, por ejemplo para la preparación de
oligonucleótidos, en los cuales el ciclo convencional no se puede
usar en absoluto o sólo con un considerable coste técnico:
La destritilación realizada para la disociación
del grupo protector se lleva a cabo normalmente mediante un ácido
orgánico en un disolvente orgánico, por ejemplo ácido
tricloroacético al 2% en diclorometano. Después de un cierto tiempo,
por ejemplo de 1 a 2 minutos, el ácido se elimina por lavado, para
el cual a menudo se requieren unos tiempos de lavado relativamente
largos para eliminar el ácido, también el ácido adsorbido al
material de soporte, de forma segura y por completo. Esto resulta
desventajoso, especialmente en cuanto a que este ácido puede
producir despurinaciones en función del tiempo de actuación. Un paso
de neutralización, en cambio, detiene la acción del ácido de forma
segura y en un momento exactamente definido. Para ello son adecuadas
bases orgánicas como, por ejemplo, la colidina.
También se conoce ya la preparación de conjuntos
de oligómeros. Entre ellos se cuentan los conjuntos de
oligonucleótidos, que con frecuencia también se denominan chips de
oligonucleótidos o de ADN. Por una parte, se pueden preparar
sintetizando primero los oligonucleótidos con la secuencia deseada y
disponiéndolos después de forma definida en un soporte adecuado o,
por otra, realizando la síntesis directamente sobre el material de
soporte. Puesto que al final deben encontrarse en el soporte varios
oligómeros de diferentes secuencias, la síntesis directa sobre el
material de soporte ha de transcurrir de forma dirigida,
dirigiéndose bien el ciclo de síntesis completo o bien sólo el paso
de la desprotección. Precisamente este último procedimiento resulta
especialmente atractivo ya que todos los demás pasos del ciclo se
pueden realizar en paralelo para todos los oligómeros. Hasta ahora
se conocen para ello dos estrategias que, sin embargo, presentan
considerables inconvenientes:
- El uso de grupos protectores que se pueden
disociar por luz (documento US 5424186).
El inconveniente reside en este caso en que hay
que desviarse del ciclo de síntesis optimizado; los rendimientos de
acoplamiento que se pueden alcanzar disminuyen sensiblemente, lo que
limita este procedimiento.
- El uso de máscaras que cubren zonas definidas
del área de síntesis (documento DE 19706570) o, estrechamente
relacionada con ello, la aplicación del ácido mediante una cabeza
de presión en posiciones definidas del área de síntesis (documento
US 5847105).
El inconveniente de este último procedimiento
reside en que existe el riesgo de que el ácido aplicado sea
arrastrado, es decir, llegue, especialmente durante la eliminación
del ácido por lavado, a zonas en las que no debe haber síntesis. Por
el documento US 5847105 se conoce el intento de evitar este
problema usando bromuro de cinc en lugar de un ácido. Sin embargo,
la destritilación se vuelve tan lenta que también durante el lavado
existe una cierta probabilidad de que las zonas que no deben ser
destritiladas realmente permanezcan prácticamente inalteradas. La
síntesis consume de este modo mucho tiempo, la destritilación con
bromuro de cinc es al menos 10 veces más lenta que una
destritilación con ácido (por ejemplo, ácido tricloroacético en
diclorometano).
En el documento DE 19706570 se reduce el problema
del arrastre mediante el uso de máscaras que se colocan sobre el
sustrato de síntesis (el soporte) dejando al descubierto únicamente
las zonas que se han de tratar. En la destritilación, el ácido (o
cualquier otro agente) se puede eliminar por lavado sin el riesgo de
ser arrastrado, ya que las zonas que no se han de desproteger
todavía pueden permanecer protegidas por la máscara. Sin embargo, el
procedimiento también se vuelve muy inflexible, precisamente por la
técnica de la máscara. Si en un conjunto que se ha de generar de
esta manera deben modificarse una o varias secuencias, es necesario
preparar nuevas máscaras que reflejen estas modificaciones, por lo
que tanto el esfuerzo técnico laboral como el consumo de tiempo en
este procedimiento son inmensos.
El objetivo de la presente invención es, por lo
tanto, proporcionar un dispositivo mejorado junto con un
procedimiento para la preparación de oligómeros y conjuntos de
oligómeros.
Para lograr este objetivo se propone un
procedimiento en el que se evita el arrastre del reactivo de
desprotección y en el que resulta posible de manera sencilla
preparar oligómeros y conjuntos de oligómeros de forma más rápida
con el dispositivo de acuerdo con la invención.
El paso de neutralización que se realiza en el
procedimiento de acuerdo con la invención resuelve estos problemas
de manera sencilla y elegante mediante la aplicación de una base
para la neutralización en las posiciones que se han de tratar una
vez que el ácido haya actuado el tiempo necesario. Los productos
generados no conducen a una disociación no deseada de los grupos
protectores ni afectan a los pasos posteriores del ciclo de
reacción. Se pueden seguir usando los procedimientos de síntesis
conocidos y optimizados y, en particular, no se han de desarrollar
nuevos elementos monoméricos.
En el procedimiento mostrado en esta memoria
resulta innecesario realizar una modificación del hardware cuando
se modifican los conjuntos que se han de preparar. Así, la
desprotección dirigida se lleva a cabo en un conjunto de cámaras de
reacción independientes y cerradas. Esta disposición de las cámaras
de reacción refleja la disposición de los oligómeros sobre el
soporte, aplicándose los reactivos usados para la disociación de
los grupos protectores y para la neutralización a través de un
elemento dosificador de líquidos en posiciones definidas del
material de soporte. Sin embargo, puesto que el abastecimiento de
cada cámara con el agente de desprotección se puede regular
individualmente, este conjunto de cámaras de reacción también puede
crear sobre el soporte cualquier secuencia discrecional de
oligómeros. La manera en que se lleva a cabo el abastecimiento de
las cámaras individuales con los reactivos es tan poco crítica como
el tipo o el estado de agregación del agente de desprotección. El
conjunto de cámaras de reacción también se puede considerar una
máscara activa.
No obstante, este procedimiento sólo tiene
sentido si el agente de desprotección se neutraliza para evitar así
el arrastre.
La preparación de los conjuntos de oligómeros se
realiza con un novedoso dispositivo microelectromecánico con
microrreactor y sistema dosificador de líquidos integrados, en el
que tanto el elemento dosificador de líquidos como la microcámara
de reacción están integrados en un chip. A través del elemento
dosificador de líquidos se inyectan en la microcámara de reacción
los reactivos usados para la disociación de los grupos protectores
y para la neutralización. Estos elementos dosificadores de líquidos
están basados en el principio de "chorro de tinta"
("Ink-Jet") y sirven para expulsar e inyectar
diferentes líquidos en una microcámara de reacción integrada.
Según este principio, con la ayuda de un elemento
calentador se lleva, en un plazo muy corto, una cantidad muy
pequeña del líquido que se ha de expulsar (por ejemplo, tinta) y
que se encuentra encima del calefactor a la temperatura necesaria
para el sobrecalentamiento espontáneo. De este modo se forma una
burbuja de gas cuya dilatación cúbica produce la eyección de la
cantidad de líquido desplazada a través de una abertura de
boquilla. Los sistemas de "chorro de burbujas"
("Bubble-Jet") usados en la actualidad están
diseñados en general, en cuanto a la selección de materiales y la
estructura, para la impresión con tinta. En consecuencia, se
limitan esencialmente a líquidos no agresivos químicamente. Estos
sistemas tampoco son adecuados para aplicaciones que implican
materiales biocompatibles. Por lo tanto, en aplicaciones
específicas en la técnica médica, la técnica biomédica, la química
o también en el sector del automóvil surge el problema de que
únicamente se puede usar una estrecha gama de líquidos. Para muchas
aplicaciones, como, por ejemplo, la secuenciación de ADN o el
mezclado de líquidos, tampoco existe un diseño adecuado de los
elementos constructivos, es decir que faltan cámaras de reacción
integradas, estructuras de mezclado microfluídico, etc.. Además,
debido a la elevada rugosidad de la superficie del cuerpo de la
boquilla, los conjuntos no se pueden disponer de forma estanca a
líquidos sobre un sustrato, dado el caso, externo.
Los aparatos de microdosificación en combinación
con cámaras de reacción o sustratos en los que se produce una
reacción química se usan en la actualidad principalmente en la
química, la medicina y la bioquímica para la síntesis o el análisis
químico paralelo y, con ello, más rápido, así como para el mezclado,
dosificación, eyección o inyección de los líquidos más diversos. El
sistema completo consta en este caso normalmente de un sistema
dosificador de líquidos que es desplazado y controlado por elementos
mecánicos convencionales y de un sustrato o recipiente sobre o en el
cual tiene lugar la reacción.
En los sistemas conocidos, ninguno de los dos
componentes está integrado en un chip. Los problemas que
caracterizan a la mayoría de estos sistemas en cuanto a su
construcción son la imposibilidad de alimentar los líquidos de forma
selectiva y dirigible, la limitación determinante de la densidad de
integración, la imposibilidad de dosificar cantidades de líquido
del orden de pl y el elevado consumo de líquidos de reacción
resultante de ello.
El concepto presentado en la presente memoria
resuelve todos los problemas antes mencionados mediante la
integración de varios elementos dosificadores de líquidos y una
cámara de reacción, también denominada la unidad de ambos elementos
actuador, en un chip de microrreacción. La tecnología usada para la
fabricación del chip proviene de la microelectrónica y permite los
tipos de construcción más pequeños y elevadas densidades de
integración.
El chip consta en detalle de los componentes
elemento dosificador de líquidos, cámara de reacción y los
sustratos usados.
Los actuadores pueden estar dispuestos en un
conjunto uni- o bidimensional.
En el chip fabricado en este caso a modo de
ejemplo están dispuestos en cada caso 2 actuadores sobre cada
cámara de reacción, de manera que se pueden expulsar dos líquidos
diferentes. No obstante, también se pueden usar más elementos
dosificadores de líquidos por cámara de reacción.
El chip permite dosificar cantidades mínimas de
líquido, y cada unidad de dosificación se puede dirigir
selectivamente.
Los elementos dosificadores de líquidos se
componen de una entrada de líquido a través de la cual el líquido
penetra, mediante un sistema microfluídico, en la cámara de la
boquilla en la que el líquido se sobrecalienta y se expulsa a la
cámara de reacción a través de una boquilla durante la expansión
siguiente de la burbuja de gas. Los componentes integrales de los
elementos dosificadores de líquidos, los microelementos calentadores
por medio de los cuales se lleva a cabo el sobrecalentamiento del
líquido y el cuerpo de la boquilla están formados por capas de
diamante CVD químicamente inertes. No obstante, el cuerpo de la
boquilla también puede estar elaborado con otros materiales inertes,
tales como poliimida, laca fotosensible, plástico, diamante, un
semiconductor, un metal o un dieléctrico (SiN, SiO_{2}).
Asimismo, la superficie del elemento calentador puede estar
pasivado con diferentes materiales.
El contacto eléctrico de los elementos
calentadores se lleva a cabo a modo de ejemplo mediante una
metalización en múltiples capas estable a altas temperaturas,
formada por Si/W:Si:N/Ti/Au. No obstante, es posible igualmente usar
cualquier metal que forme un contacto por resistencia con el
elemento calentador. Adicionalmente también es posible cubrir el
metal con la ayuda de una capa protectora.
Cada cámara de reacción posee, además de la
entrada de la boquilla, un canal adicional que sirve para la
compensación de la presión o para la alimentación de diferentes
líquidos o gases, por ejemplo gases protectores.
El sistema microfluídico se basa en un sistema de
distribución compuesto por poliimida, con capilares y depósitos
colectores, a través del cual los líquidos penetran en la cámara de
la boquilla. Como materiales se consideran asimismo lacas
fotosensibles (resto positivo, resto negativo), polímeros, metales,
dieléctricos o semiconductores. El sistema microfluídico se puede
encontrar tanto en la cara anterior como en la cara posterior del
sustrato de soporte mecánico.
Entre los demás componentes integrales del chip
se encuentran los diferentes sustratos. Entre ellos se cuentan el
sustrato de soporte mecánico, en el que se graban al agua fuerte
los tubos de alimentación para los líquidos y en cuya cara anterior
o posterior se encuentra el sistema microfluídico, el sustrato de la
cámara de reacción, que rodea la cámara de reacción, y el sustrato
de productos de reacción, que cierra la cámara de reacción por
debajo. Los sustratos se pueden estructurar mediante procedimientos
de grabado químico húmedo o seco.
Como material para estos sustratos o como
revestimiento superficial de estos sustratos se puede usar silicio,
cuarzo, vidrio, plástico, diamante, SiC o cualquier otro material.
Asimismo se puede usar un sistema de múltiples capas formado por
estos materiales u otro material, en el que los sustratos no tienen
que constar del mismo material. Otra posibilidad consiste en
sustituir tanto el sustrato de la cámara de reacción como el
sustrato de productos de reacción por el sistema microfluídico
antes descrito.
La reacción química transcurre sobre el sustrato
de productos de reacción, que en el chip fabricado en este caso no
está unido mecánicamente de forma fija sino que es desmontable.
Sobre el sustrato de productos de reacción tiene lugar, en la
aplicación usada en este caso, la síntesis de las cadenas de
oligonucleótidos. La superficie del sustrato de productos de
reacción está funcionalizada químicamente. También el cuerpo de la
boquilla y el sustrato de la cámara de reacción pueden estar
funcionalizados. Las zonas funcionalizadas además están
estructuradas. Después de la síntesis, el sustrato de productos de
reacción se puede desmontar y usar posteriormente.
Otra configuración adicional de la invención
prevé que el sustrato de productos de reacción también pueda ser
transparente. Esto permite el uso de aparatos analíticos con el
dispositivo de acuerdo con la invención, como, por ejemplo,
microscopios, cámaras CCD, fotodiodos y fototransistores.
Adicionalmente, también es posible la integración directa de
elementos funcionales electrónicos, tales como transistores,
diodos, CCDes, fotodiodos, fototransistores, resistencias o
electrodos para la medición de la impedancia o para la voltametría
cíclica.
A continuación se describe la invención con más
detalle mediante las figuras y ejemplos de realización
preferidos.
Muestran:
La Fig. 1: el ciclo de síntesis del procedimiento
de amidita con amidoéster del ácido fosforoso;
la Fig. 2: la estructuración de un dispositivo
microelectromecánico de acuerdo con la invención;
la Fig. 3: la representación de la reacción de
equilibrio de la destritilación en medio ácido;
la Fig. 4: la estructuración del módulo de
síntesis para el acoplamiento, el rematado y la oxidación y del
módulo de síntesis para la desprotección dirigida.
En la Figura 1 se representa el esquema del ciclo
de síntesis del procedimiento de amidita con amidoéster del ácido
fosforoso para la preparación de oligonucleótidos.
El ciclo consiste, en el paso I, en la
disociación de un grupo protector di- o monometoxitritilo. Este
paso se denomina destritilación. En el paso II se lleva a cabo el
acoplamiento del monómero a la posición desprotegida. El paso III,
denominado rematado, produce la eliminación de las cadenas no
alargadas. En el paso IV final se lleva a cabo finalmente la
oxidación del fósforo.
En la Figura 2 se representa la estructuración
del dispositivo microelectromecánico de acuerdo con la
invención.
El chip presentado en este caso resuelve los
problemas antes mencionados y constituye un sistema integrado que
consta de varios elementos dosificadores de líquidos (1), (4), (8),
(7), (5), un sistema microfluídico (4) y una cámara de reacción
(13). Además de la construcción novedosa, también se usaron
materiales novedosos, tales como capas de diamante CVD para los
microelementos calentadores (8), el cuerpo (5) de la boquilla y el
revestimiento del sustrato (6) de la cámara de reacción y del
sustrato (9) de productos de reacción. La capa de diamante para los
elementos calentadores (8) se dotó in situ con boro y se
estructuró por grabado químico seco (plasma Ar/O_{2}). La
concentración del impurificante ascendió a aproximadamente
10^{20} cm^{-3}. De este modo se alcanzó una resistencia
específica del orden de m\Omegacm. Asimismo se usó una capa de
diamante CVD no dotada sobre Si como cuerpo de boquilla (5) y como
revestimiento (12). Las boquillas (11) se grabaron igualmente de
forma química seca. El diamante posee excelentes propiedades
mecánicas, químicas y térmicas. Es totalmente inerte químicamente y
muy estable mecánicamente, por lo que se pueden usar todas las
sustancias químicas húmedas. No se requieren capas de pasivación
contra la oxidación, los daños por cavitación o contra un ataque
químico del microcalentador o también del cuerpo de la boquilla.
Gracias a la reducida rugosidad de la superficie se pueden usar para
la estructuración procesos litográficos convencionales de la
microelectrónica.
El sustrato de soporte (2) mecánico está
compuesto de silicio en el que se grabaron de forma química húmeda
las entradas (1) para dos líquidos diferentes. El sustrato de
soporte (2) mecánico está revestido con una capa fina (2 \mum) de
SiO_{2} (3) que sirve de aislante térmico para los microelementos
calentadores (8). Con la ayuda de un sistema de distribución
microfluídico compuesto por poliimida, con capilares y depósitos
colectores (4), los líquidos se conducen desde la entrada posterior
(1) a los elementos calentadores (8) de diamante correspondientes.
Los microelementos calentadores (8) sirven para sobrecalentar el
líquido usado que, como consecuencia de la dilatación cúbica de las
burbujas de gas, es empujado a través del cuerpo de la boquilla (5)
de diamante y la boquilla (11) a la microcámara de reacción (13).
Los elementos calentadores se conectan eléctricamente mediante una
metalización en múltiples capas estable a altas temperaturas,
formada por Si/W:Si:N/Ti/Au (7). La reacción química tiene lugar
sobre el sustrato (9) de productos de reacción, que en el chip
fabricado en este caso no está unido mecánicamente de forma fija
sino que es desmontable. Sobre el sustrato (9) de productos de
reacción transcurre, en la aplicación usada en este caso, la
síntesis de las cadenas de oligonucleótidos. La superficie del
sustrato (9) de productos de reacción está funcionalizada
químicamente. Las zonas funcionalizadas además están estructuradas.
Después de la síntesis, el sustrato se puede desmontar y usar
posteriormente. Cada cámara de reacción (13) contiene un canal (10)
que sirve para la compensación de la presión o para la alimentación
de diferentes líquidos o gases, por ejemplo gases protectores.
En la Figura 3 se representa el equilibrio de la
reacción de destritilación de un oligonucleótido inmovilizado. La
reacción directa, es decir, la destritilación para obtener el
oligonucleótido desprotegido, se lleva a cabo añadiendo un ácido.
Durante la neutralización, por ejemplo con colidina, se forman
productos de reacción que no afectan a la síntesis. Por lo tanto,
la reacción inversa prácticamente carece de importancia.
En la Figura 4 se representa la estructura de las
cámaras de síntesis. La cámara de síntesis consta de una pieza
inferior, sobre la cual se coloca una hoja como sustrato de
productos de reacción que está tensada en un bastidor, y dos piezas
superiores, una de las cuales permite la desprotección
dirigida/neutralización y la otra la realización de todos los demás
pasos del ciclo para toda la hoja.
La pieza superior para la desprotección/
neutralización es esencialmente una placa con varias cámaras de
reacción en forma de ranura que está dotada de varios elementos
dosificadores de líquidos. Para la desprotección dirigida se
introduce en las posiciones que se han de desproteger primero el
ácido, que provoca una destritilación localmente definida, y
después la base. Ambos procesos se efectúan manualmente.
La segunda placa contiene una cámara de síntesis
que cubre todas las posiciones posibles y las abastece conjuntamente
con los reactivos. Para cada alargamiento de cadena se han de
cambiar una vez las cámaras, proceso que también se efectúa
manualmente.
Se generó la secuencia .dA_{20} en un
ensamblador de genes de Pharmacia eliminando del programa el paso de
destritilación y añadiendo al cartucho de síntesis con el material
de soporte, en el exterior del aparato, 0,2 ml de ácido
tricloroacético al 2% en diclorometano. Al cabo de 1 minuto se
neutralizó con 0,5 ml de colidina al 10% en acetonitrilo, el
cartucho se retiró de la solución tras un mezclado intenso, se
volvió a colocar, aún húmedo, en el aparato y se continuó con el
ciclo de reacción. El análisis del oligonucleótido así generado
muestra que los productos de reacción de la neutralización no
afectan a la síntesis y que la posible reacción inversa (Fig. 3)
tiene escasa importancia.
La síntesis se realizó sobre una hoja de
polipro-
pileno^{4} funcionalizada en una cámara de síntesis especial que se puede conectar a sintetizadores comerciales. La cámara de síntesis consta de una pieza inferior, sobre la cual se coloca la hoja que está tensada en un bastidor, y dos piezas superiores, una de las cuales permite la desprotección dirigida/neutralización y la otra la realización de todos los demás pasos del ciclo para toda la hoja. El dispositivo también es adecuado para el uso de otros materiales de soporte.
pileno^{4} funcionalizada en una cámara de síntesis especial que se puede conectar a sintetizadores comerciales. La cámara de síntesis consta de una pieza inferior, sobre la cual se coloca la hoja que está tensada en un bastidor, y dos piezas superiores, una de las cuales permite la desprotección dirigida/neutralización y la otra la realización de todos los demás pasos del ciclo para toda la hoja. El dispositivo también es adecuado para el uso de otros materiales de soporte.
La pieza superior para la
desprotección/neutra-
lización es esencialmente una placa perforada; en los orificios se introduce, en las posiciones que se han de desproteger, primero el ácido, que provoca una destritilación localmente definida, y después la base. Ambos procesos se efectúan manualmente. La segunda placa contiene una cámara de síntesis que cubre todas las posiciones posibles y las abastece conjuntamente con reactivos. Para cada alargamiento de cadena se han de cambiar una vez las cámaras, proceso que también se efectúa manualmente.
lización es esencialmente una placa perforada; en los orificios se introduce, en las posiciones que se han de desproteger, primero el ácido, que provoca una destritilación localmente definida, y después la base. Ambos procesos se efectúan manualmente. La segunda placa contiene una cámara de síntesis que cubre todas las posiciones posibles y las abastece conjuntamente con reactivos. Para cada alargamiento de cadena se han de cambiar una vez las cámaras, proceso que también se efectúa manualmente.
Antes del primer ciclo de síntesis dirigida se
realizó sobre la hoja en la cámara II un acoplamiento con un enlace
amino C_{6} de manera que las secuencias generadas se pudieran
disociar a voluntad para un control de calidad.
Modo de proceder general en cada alargamiento de
cadena:
1. Se coloca la pieza superior I.
2. Se introduce el ácido en los orificios
correspondientes a las posiciones que se han de alargar.
3. Se espera hasta que se haya completado la
destritilación (30 s).
4. Se introduce la base en los orificios cargados
con ácido.
5. (opcional) Se elimina el líquido de los
orificios correspondientes.
6. Se retira la cámara I.
7. Se coloca la cámara II y se conecta al
sintetizador.
8. El sintetizador realiza los pasos
"acoplamiento de un monómero", "rematado" y
"oxidación" según las instrucciones del fabricante del
aparato.
El modo de proceder corresponde al del ejemplo 2.
La síntesis se realizó sobre una tira de polipropileno
funcionalizada en una cámara de síntesis especial que se puede
conectar a sintetizadores comerciales. La cámara de síntesis consta
de una pieza inferior, sobre la cual se coloca la tira, y dos piezas
superiores, una de las cuales permite la desprotección
dirigida/neutralización y la otra la realización de todos los demás
pasos del ciclo para toda la tira. El dispositivo también es
adecuado para el uso de otros materiales de soporte.
La pieza superior para la
desprotección/neutra-
lización es esencialmente una placa provista de ranuras; en las ranuras se introduce, en las posiciones que se han de desproteger, primero el ácido, que provoca una destritilación localmente definida, y después la base. Ambos procesos se efectúan manualmente. La segunda placa contiene una cámara de síntesis en forma de meandro que cubre todas las posiciones posibles y las abastece conjuntamente con reactivos (Fig. 4). Para cada alargamiento de cadena se ha de cambiar una vez las cámaras, proceso que también se efectúa manualmente.
lización es esencialmente una placa provista de ranuras; en las ranuras se introduce, en las posiciones que se han de desproteger, primero el ácido, que provoca una destritilación localmente definida, y después la base. Ambos procesos se efectúan manualmente. La segunda placa contiene una cámara de síntesis en forma de meandro que cubre todas las posiciones posibles y las abastece conjuntamente con reactivos (Fig. 4). Para cada alargamiento de cadena se ha de cambiar una vez las cámaras, proceso que también se efectúa manualmente.
Antes del primer ciclo de síntesis dirigida se
realizó sobre la hoja en la cámara II un acoplamiento con un enlace
amino C_{6} de manera que las secuencias generadas se pudieran
disociar a voluntad para un control de calidad.
Claims (36)
1. Dispositivo microelectromecánico para la
preparación de oligómeros, caracterizado porque al menos un
elemento dosificador de líquidos (1, 4, 5, 7, 8) con al menos una
microcámara de reacción (13) está integrado en un chip, en el que el
elemento dosificador de líquidos presenta un microelemento
calentador (8) y un canal (10) que desemboca en una boquilla (11)
para expulsar el líquido y en el que la microcámara de reacción (13)
se acopla directamente a la boquilla (11) por su cara opuesta al
canal (10).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque están dispuestas varias cámaras de
reacción (13) en forma de conjunto uni- o multidimensional.
3. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque cada cámara de
reacción (13) posee al menos dos elementos dosificadores de líquidos
(1, 4, 5, 7, 8).
4. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada elemento
dosificador de líquidos (1, 4, 5, 7, 8) se puede dirigir
selectivamente.
5. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el líquido es
expulsado a la cámara de reacción (13) a través de la boquilla (11)
por sobrecalentamiento del líquido y explosión siguiente de las
burbujas de gas.
6. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
microelementos calentadores (8) y el cuerpo (5) de la boquilla están
formados por materiales químicamente inertes.
7. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el cuerpo (5) de
la boquilla también está compuesto de poliimida, laca fotosensible,
plástico, diamante, un semiconductor, un metal o un dieléctrico
(SiN, SiO_{2}).
8. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el microelemento
calentador (8) está pasivado en la superficie con diferentes
materiales.
9. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque para la
metalización (7) se usa un metal cualquiera que forme un contacto
por resistencia con el microelemento calentador (8).
10. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la metalización
(7) está cubierta por una capa protectora.
11. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque cada cámara de
reacción (13) contiene un canal (10) para la ventilación o la
alimentación de líquidos adicionales o gases protectores.
12. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el sistema
microfluídico (4) también está compuesto de una laca fotosensible
(resto positivo, resto negativo), un polímero, una poliimida, un
metal, un dieléctrico o un semiconductor.
13. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los sustratos
(2, 6, 9) están estructurados con la ayuda de procedimientos de
grabado químico húmedo o seco.
14. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el sistema
microfluídico (4) para los líquidos de reacción se encuentra en la
cara anterior o en la cara posterior del sustrato de soporte (2)
mecánico.
15. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque los sustratos
(2, 6, 9) están compuestos de silicio, cuarzo, vidrio, plástico,
diamante, SiC o de cualquier otro material, o de un sistema de
múltiples capas formado por los materiales mencionados u otro
material.
16. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el sustrato (6)
de la cámara de reacción se reviste por completo o sólo parcialmente
con diamante, SiC, SiO_{2}, Si_{3}N_{4}, metales, plásticos o
dieléctricos.
17. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el sustrato (9)
de productos de reacción se reviste por completo o sólo parcialmente
con diamante, SiC, SiO_{2}, Si_{3}N_{4}, metales, plásticos o
dieléctricos.
18. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque los sustratos
(6, 9) se sustituyen por un sistema microfluídico análogo a (4).
19. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la pieza del
dispositivo que contiene los elementos dosificadores de líquidos y
la pieza del dispositivo que contiene la cámara de reacción están
configuradas de forma separable.
20. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el sustrato (9)
de productos de reacción se usa para el mezclado, la síntesis o para
cualquier reacción química.
21. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque el sustrato (9)
de productos de reacción, el cuerpo (5) de la boquilla o el
sustrato (6) de la cámara de reacción se trata químicamente en la
superficie (por ejemplo, se funcionaliza o remata).
22. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el sustrato (9)
de productos de reacción es transparente para disponer debajo de él
aparatos analíticos como, por ejemplo, microscopios, cámaras CCD,
fotodiodos, fototransistores.
23. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque en el sustrato
(9) de productos de reacción están integrados elementos funcionales
electrónicos, tales como transistores, diodos, CCDes, fotodiodos,
fototransistores, resistencias o electrodos para la medición de la
impedancia o para la voltametría cíclica.
24. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 23, caracterizado porque en la cámara de
reacción (13) o en los sustratos (6, 9) están integrados elementos
funcionales electrónicos, tales como transistores, diodos, CCDes,
fotodiodos, fototransistores, resistencias o electrodos para la
medición de la impedancia o para la voltametría cícli-
ca.
ca.
25. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque la cámara de
reacción (13) está configurada en forma de cavidad en un sustrato
(6, 9).
26. Procedimiento para la preparación de
oligómeros o conjuntos de oligómeros usando el dispositivo
microelectromecánico según una de las reivindicaciones 1 a 25
mediante el acoplamiento gradual de unidades monoméricas a un
material de soporte sólido, en el que la protección intermedia se
lleva a cabo mediante uno o varios grupos protectores que se
transfieren al extremo de la cadena en crecimiento durante el
acoplamiento de la unidad monomérica y se eliminan antes del paso de
acoplamiento siguiente por disociación de los grupos protectores, y
después de la disociación del grupo protector se realiza un paso de
neutralización adicional, introduciéndose los reactivos usados para
la disociación del grupo protector y para la neutralización en
cámaras de reacción (13) cerradas aisladas entre sí.
27. Procedimiento según la reivindicación 26,
caracterizado porque como oligómeros se usan
oligonucleótidos.
28. Procedimiento según la reivindicación 26,
caracterizado porque como oligómeros se usan
oligorribonucleótidos.
29. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 26 a 28, caracterizado porque se usan
unidades monoméricas abiológicas.
30. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 26 a 29, caracterizado porque la disociación
del grupo protector se lleva a cabo mediante un ácido, por ejemplo
ácido tricloroacético.
31. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 26 a 30, caracterizado porque la base usada
para la neutralización es una base orgánica, por ejemplo
colidina.
32. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 26 a 31, caracterizado porque la inyección
de los reactivos para la disociación de los grupos protectores y
para la neutralización se lleva a cabo por medio de un elemento
dosificador de líquidos (1, 4, 5, 7, 8) en una microcámara de
reacción (13), estando el elemento dosificador de líquidos y la
microcámara de reacción integrados en un chip.
33. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones 26 a 32, caracterizado porque los reactivos
usados para la disociación del grupo protector y para la
neutralización se aplican por medio de un elemento dosificador de
líquidos (1, 4, 5, 7, 8) en una posición definida del material de
soporte.
34. Uso del dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 25 para el análisis de cadenas de ADN o de
oligómeros.
35. Uso del dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 25 para el mezclado y la reacción de diferentes
líquidos, incluidos los agresivos.
36. Uso del dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones 1 a 25 para la dosificación y/o el mezclado de
diferentes líquidos sobre un sólido, por ejemplo para el análisis o
la reacción del sólido.
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US5603351A (en) * | 1995-06-07 | 1997-02-18 | David Sarnoff Research Center, Inc. | Method and system for inhibiting cross-contamination in fluids of combinatorial chemistry device |
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US5980719A (en) * | 1997-05-13 | 1999-11-09 | Sarnoff Corporation | Electrohydrodynamic receptor |
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